QRZ-Прикарпаття » Технічна частина » Програма для вимірювання діаграми направленості антен POLAR PLOT V3

Програма для вимірювання діаграми направленості антен POLAR PLOT V3

Опублікував на сайті UW5SW від 2.01.2024, 15:09
 (голосів: 2)
Програма для вимірювання діаграми направленості антен POLAR PLOT V3


Програма PolarPlot G. R. Freeth (G4HFQ) призначена для вимірювання та побудови діаграми направленості антен.

Програма дозволяє будувати діаграми направленості антени за рівнем прийнятого тестового сигналу з урахуванням кута повороту.

Для здійснення вимірювань необхідно підключити звуковий вихід приймача (трансівера) до звукової карти комп'ютера, на якому запущена програма Polar Plot, настроїтись на немодульовану несучу частоту у режимі SSB або CW (маяк, генератор ВЧ сигналів, допоміжний трансівер, тощо), запустити поворотний пристрій антени одночасно з режимом вимірювання. Програма робить до 360 вимірювань відносної потужності (відносної напруженості поля) прийнятого антеною тестового сигналу та фіксує на графіку, враховуючи кут повороту антени.

Можливості програми:

- відображення діаграми направленості антени в полярній або у прямокутній системі координат;

- динамічний діапазон вимірювань - 50 dB;

- логарифмічний та лінійний графіки;

- вимірювання параметрів антени у горизонтальній та вертикальній площинах;

- кольоровий друк діаграми направленості;

- запуск/кінець процесу вимірювань за часом або за тригером, вручну або за допомогою зовнішнього імпульсу;

- збереження вимірювань у файл з можливістю подальшої роботи з даними;

- обчислення коефіціенту підсилення антени;

- можливість накладення кількох діаграм одна на одну для визначення змін у направленості в процесі настройки антени.

   Починаючи з версії 3.1, програма може використовувати сигнал від зовнішнього вимірювача потужності. Це дає можливість підвищити точність вимірювань у діапазоні синалів від 0 до -30dB. При цбому немає необхідності у використанні радіоприймача і складності налаштування рівнів сигналів. Для прикладу, можна використовувати ватметр конструкції Thomas Scherrer, OZ2CPU. David Bates, M0DFT також створив конструкцію ватметра спеціально для PolarPlot, відомого як PolarWatt.  

Принцип роботи.

Під час обератання антени програма вимірює та наносить на координатну сітку рівні прийнятого сигналу через задані проміжки часу. Вихід приймача підключається до лінійного входу звукової карти комп’ютера та настроюється на сигнал немодульованої несучої у режимі SSB або CW. Джерелом сигналу може бути будь чкий генератор, трансівер, несуча іншої радіостанції, яка знаходиться на відстані від антени. Точність вимірювань залежить від лінійності усієї системи: генератор - антена - приймач - звукова карта компютера. Під час вимірювань автоматичне регулювання підсилення (AGC) приймача повинно бути виключене. Вхід приймача не повинен бути перевантажений сигналом. Модульований сигнал AM або FM для вимірювань не підходить. Сигнал герератора (трансівера) мжна подати на антену, параметри якої потрібно виміряти, а антена приймача залишається нерухомою.

При використанні зовнішнього ватметра для вимірювання приймають немодульований сигнал у режимі FM, AM або CW. Ватметр підключається до компютера, на якому працює PolarPlot.

   

Налаштування інтервалу обертання антени

Кожен поворотний пристрій має різну швидкість обертання, на яку потрібно налаштувати програму. Користувач повинен виставити час повного оберту антени. Точна синхронізація початку та кінця графіка з часом оберту поворотного пристрою складна. Щоб компенсувати ці неточності, у програмі є можливість «відрізати» небажані покази на початку та в кінці сеансу вимірювання. Крім того, можна налаштувати програму для автоматичного запуску вмірювань, коли виявлено несучу частоту тестового сигналу, і зупинку, коли сигнал зникне. Цей режим роботи особливо корисний під час побудови антени передавальної станції, оскільки не відомо, коли оператор запускає та зупиняє поворотний пристрій.

У тригерному режимі програма наносить на графік рівень кожен раз, коли надходить зовнішній імпульс або коли натискається кнопка Manual Trigger. Це забезпечує точну синхронізацію. Для повної синхронізації за зовнішнім сигналом запуску потрібен поворотний пристрій, який дає можливість подавати короткий імпульс, тривалістю приблизно 1-5 мс і напругою +6 В на контакт 8 (CTS) 9-контактного роз'єму СОМ порту.

 

Перевірка лінійності схеми вимірювання   

Деякі звукові карти мають схему захисту від перевантаження входу або AGC. Це може призвести до похибки вимірювань через нелінійність системи і «плоску вершину» графіка. Рекомендується виконувати наведену нижче процедуру принаймні один раз, при встановленні програми або щоразу, коли змінюється звукова карта. В налаштуваннях програми необхідно встановити піковий рівень вхідного сигналу. Для цього необхідно використати генератор НЧ і ступінчастий атенюатор із діапазоном 60 дБ і більше.

Для налаштування звукової карти:

a) запустіть PolarPlot і двічі клацніть область графіка. На екрані «Параметри» в розділі «Характеристики звукової карти» натисніть кнопку «Установити значення за замовчуванням». Це робить значення пікового вхідного рівня 1000. Клацніть OK, щоб зберегти та закрити екран;

b) встановіть частоту генератора приблизно 800 Гц і підключіть його вихід через атенюатор до лінійного входу звукової карти у лівий канал;

c) встановіть аттенюатор на -10 дБ і встановіть мінімальний вихідний рівень генератора;

г) натисніть кнопку «Калібрувати вхід», щоб почати калібрування;

f) змінюйте аттенюатор на 10 дБ вгору та вниз і спостерігайте за точками на графіку;

g) якщо ваша звукова карта є лінійною, точки будуть на відповідних кільцях графіка;

h) якщо значення на графіку із затуханням 0 дБ, не збігаються з зовнішнім кільцем з точністю 1 дБ, то система має нелінійність, спрацьовує захист від перевантаження входу звукової карти. Необхідно здійснити повторну перевірку з рівнем сигналу в 10 разів нижчим. Таким чином визначається максимальний рівень сигналу, (атенюатор/підсилення приймача) при вимірюванні діаграми направленості антени.

В програмі можна переглядати діаграму у полярному, а також у лінійному вигляді, у лінійнму та логарифмічному масштабі.

Програма для вимірювання діаграми направленості антен POLAR PLOT V3
Програма для вимірювання діаграми направленості антен POLAR PLOT V3
Програма для вимірювання діаграми направленості антен POLAR PLOT V3
Програма для вимірювання діаграми направленості антен POLAR PLOT V3

 

Більш детальний опис можна знайти у файлі допомоги:

plphelp.zip [415.91 Kb] (скачувань: 89)

rushelp_for_polar_plot.zip [46.91 Kb] (скачувань: 81)
 

Завантажити програму: polarplotsetup.zip [1.96 Mb] (скачувань: 77)

Шановний відвідувач, ви зайшли на сайт як незареєстрований користувач.
Рекомендуємо вам зареєструватись або увійти на сайт під своїм позивним.

Коментарі:

Залишити коментар